精细化工合成原理复习题

精细化工合成原理

一．填空题

1．精细化工产品的生产主要表现以下特点：（1），综合生产流程和多功能生产装置，（2），（3）。 2．芳环是一个环状的共轭体系，由于π电子高度离域，电子云密度较高，容易发生（4）反应，如磺化、硝化、卤化、C-烷化、C-酰化、C-羧化、氯甲基化等。当芳环已有取代基的邻、对位置上存在强的吸电子基团时，则此取代基容易被其他供电子基团所置换，即发生（5），如氨基化、羟基化、氰基化等。

3．根据氧化剂和氧化工艺的区别，可把氧化反应分为（6）、（7）以及（8）三种类型。

4．磺化或硫酸盐化反应是指（9）。磺化得到的产物是磺酸化合物，硫酸盐化得到的产物是（10）。 5．精细化工产品的生产全过程包括（11）、（12）和（13）三个过程。

6．化学动力学是研究（14）的科学，它对于了解（15），研究（16）有十分重要的作用；同时也可为寻找优化工艺条件，以及反应设备的数学模型设计提供实验依据。

7．在催化剂存在下，烯烃与一氧化碳及氢气反应，得到比原料烯烃多一个碳原子的醛，这类反应称为（17）反应，工业上把这种方法称为（18）。烯烃与一氧化碳及具有一个活泼氢的亲核试剂反应生成羧酸及其衍生物的过程称为（19）反应。

8．N-硝化是指硝基与氮原子相连接的反应，得到的产物是（20）。

9．以下几种发展精细化工的模式是值得提倡的：以某种原料为基础，（21），（22）。 10．软硬酸碱规则认为：（23）最易与硬碱结合，软酸最易与（24）结合。 11．齐聚反应可分为下列四种类型：（25），（26），（27），（28）。 12．气相加氢的主要特征是（29）。这种工艺适用于（30）。

13．向有机分子中引入（31）的反应称为硝化反应。硝化反应又可进一步分成C-硝化，O-硝化和N-硝化。其中C-硝化是指硝基与碳原子相连接的反应，得到的产物称为（32）；O-硝化是指硝基与氧原子相连接的反应，得到的产物是（33），因此也可看作是（34）反应；N-硝化是指硝基与氮原子相连接的反应，得到的产物是（35）。

14．芳烃的结构对磺化反应的影响较大，环上存在（36）基团，磺化较易进行；存在（37）基团，则反应较难迸行。

15．最常用的酰化剂有（38、39、40）三种。

16．取代型烷化剂有（41）、（42）、（43）和（44）；加成型烷化剂是（45）和（46）；缩合－还原型烷化剂是（47）和（48）。

17．对于不同化合物的磺化π值是不同的。容易磺化的物质π值（49）；难磺化的物质π值（50）。 18．工业上常用的磺化剂有（51）、（52）、（53）和（54）。为了使用及运输上的便利，工业发烟硫酞通常制成（55）和（56）两种规格。

19．加氢催化剂可分为下列三大类；第八族元素中的金属本身以及由合金制成的骨架催化剂；（57）；（58）。

20．当某反应可以循两条或更多条途径进行时，如果所分离得到的主产物为仅需最低活化能的途径，而不考虑这一途径是否使系统的自由能降低最大，则称此反应受（59）控制；如果所选反应条件适合在原

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料和动力学控制产物之间建立平衡，则得到的将是另一种反应速度相对较慢，而其自由能则较低的产物．人们称这类反应受（60）控制。

二．名词解释 1．氢甲酰基化 2．磺化反应的π值 3．硝化反应 4．烷化反应 5．酰化反应 6．反应分子性

7．氢动力学同位素效应 8．硝化反应的废酸计算浓度FNA 9．液相催化氧化 10．磺化反应的π值 11．硫酸脱水值（D.V.S.） 12．废酸计算浓度（FNA） 13．氨氧化法 14．烷化反应 15．氢甲酰基化反应 16．烷化反应 17．酰化反应

18．雷珀（Reppe）羧化反应 19．发烟硫酸 20．绝热硝化法 21．均相催化加氢 22．烷化反应 23．磺化剂

24．氢动力学同位素效应 25．硝化反应 26．液相加氢工艺

27．硝化反应的硫酸脱水值DVS 28．磺化反应的π值 29．氢羧基化反应 30．硝化反应的相比

三．计算题

1.苯在进行一硝化反应时，混酸组成为HNO3/H2SO4/H2O=70.04:28.12:1.84，硝酸比（硝酸与反应物苯

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的mol比）φ=1.08，求混酸的脱水值DVS和废酸的计算计算浓度FNA。

2. 萘二硝化时，所用混酸的脱水值DVS=3，反应的硝酸比φ=1.30，相比为6.5，求所用混酸及产生的废酸组成。如果用该废酸与60%硝酸和25%发烟硫酸配制该混酸，所加比例各是多少？

3. 采用用发烟硫酸对苯进行磺化制苯磺酸。已知原料硫酸中含三氧化硫为a%，反应结束后废酸中含三氧化硫为π%，求1mol苯磺化时，用多少g的原料硫酸？

4. 在180℃时，用98%浓硫酸与2mol萘进行二磺化反应，已知萘二磺化的π值为52，萘的转化率为75%，求所用浓硫酸的质量及反应后硫酸的浓度。

5. 在等摩尔的苯和乙苯溶液中，用竞争硝化法测定乙苯的分速度因数。硝化反应结束后，测定产物的组成，硝基乙苯的硝基苯的mol比为19:1，其中硝基乙苯的邻、间对位产物之比为45.9:3.3:50.8。求硝基乙苯的分速度因数。

6. 已知硝基苯的磺化反应π值为82，求1mol硝基苯磺化时，所用的25%发烟硫酸质量。如果改用25%发烟硫酸，所用质量又是多少g？

四．简答题

1．工业上常用的磺化方法有哪些？用SO3磺化法生产十二烷基苯磺酸钠有什么优点？ 2．混酸硝化的优点有哪些？

3．写出Hammett方程式，并说明其适用范围和不适用范围。

4．说明环烷酸盐法回收羰基钴（烯烃氢甲酰基化反应催化剂）的原理和工艺过程。 5．简述用O-烷化反应合成香料β-萘乙醚的过程，写出反应式。

6．在下列反应中，为什么用DMF（二甲基甲酰胺）作溶剂比用甲醇作溶剂时的反应速度大许多倍？

FNO2+N3-NO2+N3F-7．写出苯酚和氯苯的硝化反应产物，并比较两个反应的活性大小。 8．说明异丙苯的自动氧化机理。

4．为什么用丙烯酸衍生物作加成烷化剂时，反应温度要控制在130℃以下，而且要加入对苯二酚？ 10．酰化反应的作用有哪些？

11．石灰中和法分离磺化产物时所用的物质有哪些？反应原理是什么？（10分） 12．在混酸硝化时，反应的活泼质点是什么？混酸硝化有哪些优点？ 13．氢甲酰基化反应常用的催化剂有哪些？

14．比较下列亲核取化反应速率的大小，并说明原因。

BrSO3C4H9+LiXAcetoneBrSO3Li+C4H9X其中X分别为Cl、Br、I。

15．气相催化氧化催化剂的组成如何？ 16．什么是哈梅特方程（Hammett equation）？ 17．绝热硝化法的特点是什么？

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18．在烯烃的氢甲酰基化反应中为什么CO/H2的摩尔为接近1 ？ 19．酰化反应的作用是什么？

20．在下列反应中，溶剂（水、乙醇、苯甲醇）对反应速率的影响如何？

CH3CH3CCl+H2OCH3CH3COH+HClCH3CH321．加氢催化剂的类型有哪些？ 22．酰化反应历程如何？ 23．工业硝化方法主要有哪几种？

24．在混酸硝化时，反应的活泼质点是什么？混酸硝化有哪些优点？ 25．加氢反应类型有哪几种？ 26．磺化反应的目的有哪些？ 27．氨氧化的催化剂组成如何？

28．工业上，加氢催化剂铂的类型有哪些？

29．常用烷化剂的类型有哪些，每个类型都包含哪类化合物？ 30．完成下列反应式，并说明所用的催化剂和反应温度。

C6H5NH2 + 2CH2=CHCOOCH3→ 五．论述题

1．阐述十二烷基苯磺酸的气体三氧化硫磺化工艺流程。 2．阐述和比较羧酸与羧酸酐两种酰化剂的优点和不足。

3．举例说明萘磺化时，为什么在80℃时以α-萘磺酸产物为主，而在160℃时以β-萘磺酸产物为主？ 4．简述齐格勒（Ziegler）法生产α-烯烃的主要步骤。

5．试述气体SO3磺化法生产十二烷基苯磺酸钠的生产工艺并画出工艺流程图。 6．在甲苯的非均相硝化反应中，化学反应的位置是如何随硫酸的浓度而变化的？

7．写出苯的混酸硝化反应机理和苯的磺化反应机理，比较二者的同位素效应及产生的原因。 8．论述环烷酸盐法回收羰基钴（烯烃氢甲酰基化反应的催化剂）的原理和工艺过程。 9．说明酰化的反应历程。

10．举例论述溶剂的介电常数及偶极矩对反应速度影响的Hughes-Ingold规则。 11．完成下列两个酰化反应，并说明反应过程

12．论述磺化产物的分离方法及适用范围。

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